universi gemelli cosmologia gemellare

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • Il testo esplora la teoria dell'universo gemello e la cosmologia gemellare, concentrandosi sulla materia fantasma (ghost matter) e sul suo ruolo nella fisica cosmica.
  • Discute l'equazione di Poisson e il teorema di Gauss, sottolineando le implicazioni della presenza di materia fantasma sulla gravità e sulla struttura delle galassie.
  • Il testo propone un'alternativa alla materia oscura, suggerendo che distribuzioni non omogenee di materia fantasma potrebbero spiegare gli effetti di lente gravitazionale osservati.

universi gemelli cosmologia gemellare

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...Nel lavoro: J.P. Petit e P. Midy: Matter-ghost matter astrophysics. 7: Confinamento delle galassie sferoidali da parte della materia fantasma circostante. [ Su questo sito: Geometrical Physics A, 10, 1998.] è stata riesaminata la questione del teorema di Gauss, dell'effetto schermo e dell'equazione di Poisson. Si dimostra che, considerando una distribuzione uniforme di materia, eventualmente illimitata, l'equazione di Poisson non esiste più semplicemente perché diventa impossibile definire un potenziale gravitazionale in un tale mezzo. Infatti la legge di Newton e l'equazione di Poisson derivano dal formalismo della Relatività Generale solo quando si può disporre di una soluzione all'ordine zero stazionaria, che poi si può perturbare. Tuttavia, tale soluzione non può esistere quando l'universo non è vuoto. Si ottengono quindi in Relatività Generale le soluzioni di Friedmann, fondamentalmente non stazionarie.

...Il campo all'interno di una cavità realizzata in una distribuzione uniforme si ottiene in modo semplice. Una distribuzione di materia fantasma (che si comporta come un insieme di masse negative, rispetto alla nostra materia) con una cavità sferica è equivalente alla sovrapposizione del campo creato da una distribuzione uniforme (nullo) più quello creato da una sfera piena di materia ordinaria, con densità costante:

...Il campo creato dalla sfera piena cresce con la distanza dal centro, poi decresce. Una cavità sferica è quindi "confinante". Stesso risultato per una cavità ellissoidale. Se il bordo è brusco, il campo di confinamento sarebbe equivalente a quello creato da un ellissoide appiattito, pieno di materia ordinaria con densità uniforme.

...Ma il bordo non può essere brusco. La cavità nella materia fantasma è sfumata e questa variazione di densità è accompagnata da un gradiente di pressione. È proprio questo gradiente di pressione che spingerebbe la materia fantasma a riempire la cavità se la galassia scomparisse. Nel lavoro [Geometrical Physics A, 2], sezione 2, sono stati effettuati calcoli con distribuzioni di materia e materia fantasma più sofisticate. È stata anche indicata la metodologia di calcolo, analitica. Si noti che si ottiene allora una curva di rotazione molto simile a quelle osservate. Vedi: J.P. Petit e P. Midy: Repulsive dark matter. [S*u questo sito: Geometrical Physics A, 3, 1998. Figura 4.*** **]

...Si ha quindi una teoria alternativa a quella della materia oscura. Personalmente penso che da tutto ciò potrebbe emergere un modello teorico di galassia, che implicherebbe due equazioni di Vlasov accoppiate più l'equazione di Poisson. Vedi, in questo contesto: J.P. Petit: Twin Universe Cosmology: Astronomy and Space Science 226: 273-307, 1995 e [Su questo sito: Geometrical Physics A, 2, sezione 4. ]

DY = 4 p G ( r - r*)

dove (r* > 0) si riferisce alla densità di materia fantasma. Il segno meno deriva dalla struttura dell'equazione di campo.

Effetto di lente negativo.

...La "prova irrefutabile" della presenza di materia oscura nelle galassie, secondo gli astrofisici, si basa sugli effetti di lente gravitazionale osservati. Le galassie producono immagini multiple, così come gli ammassi di galassie. Come di consueto, quando qualcosa appartiene veramente al bestiario cosmico, dopo un o due casi, arrivano decine, poi centinaia di osservazioni. Infatti le immagini si accumulano.

...Gli effetti osservati sono molto più forti di quanto previsto dalle masse stimati delle galassie o degli ammassi di galassie. C'è un forte "effetto di massa mancante". Ma un ambiente non omogeneo di materia fantasma produrrebbe risultati identici. Nel nostro strato di universo, la materia fantasma produce un effetto di lente gravitazionale negativo.

...Nel modello, e nel nostro strato di spazio-tempo, i conglomerati di materia fantasma (o "materia gemella"), presenti nella porzione "adiacente" F* del nostro strato F, creano una "curvatura indotta" negativa in questo. È ciò che abbiamo cercato di illustrare in modo didattico in precedenza, utilizzando il modello di un "cono negativo smussato", la cui parte centrale è a sella di cavallo (una superficie con curvatura negativa costante). Se si considera la figura sopra, si è suggerita la presenza di un conglomerato di materia gemella, o materia fantasma, con una linea tratteggiata. Questo non è osservabile otticamente dal nostro spazio-tempo (poiché, geometricamente, i fotoni non possono passare da un strato all'altro). Tuttavia, come suggerito nella figura, questi conglomerati producono un effetto di lente gravitazionale negativo (negative lensing effect). Le traiettorie dei fotoni, nel nostro strato F, sono rappresentate schematicamente. Ma questi fotoni non possono interagire con gli atomi della materia fantasma che costituiscono il conglomerato presente nella porzione adiacente del nostro strato F (il cui contorno è rappresentato in tratteggio). I fotoni "attraversano quindi liberamente il conglomerato".

...Come già segnalato, è il gradiente di densità a produrre l'effetto. Una distribuzione omogenea di materia o di materia fantasma non devierebbe i raggi luminosi.

...Tutto avviene, per la materia ordinaria, "come se la materia attraggasse i fotoni" e per la materia fantasma, "come se respingesse i fotoni". Una cavità realizzata nella materia fantasma avrebbe quindi un effetto focalizzante, come accennato di seguito:

...L'indicazione è solo schematica, ma rassicuratevi: nessuno sa calcolare il percorso di un raggio luminoso in una distribuzione non omogenea di materia (o di materia fantasma).

...A questo effetto focalizzante si aggiungerebbe l'effetto dovuto alla presenza della galassia. Trascurando la presenza di questo ambiente di materia fantasma intorno all'oggetto, non si potrebbe spiegare il fenomeno con la sola massa della galassia (o dell'ammasso di galassie).

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